Осмос і молекули води

Що означає хотіти пити? Це означає, що клітинам нашого організму не вистачає води. Як же випитий ковток води потрапляє в живі клітини нашого організму? Відповіді на ці запитання можна отримати, познайомившись із явищами, які створює осмос та молекули води. Природа розпорядилася так, що якщо два розчини різної концентрації розділити перегородкою, що пропускає молекули води, але затримує молекули розчиненої в ній речовини, молекули води переходитимуть у більш концентрований розчин, все більше і більше розбавляючи його.

Завдяки осмосу, першим водовідводом на землі була сама природа. Що ж таке осмос, патент на який природа отримала мільйони років тому?

Пояснимо осмос на прикладах. Візьміть лимон і поріжте його на тонкі часточки. Якщо ніж гострий, то соку майже не буде. Після цього посипте лимонні часточки цукром. Через деякий час із них потече сік. Просто тут почав діяти осмос: сік потік з лимона назовні, ніби прагнучи сильніше розбавити концентрований розчин цукру, що утворився на його поверхні.

Дія осмосу можна продемонструвати на звичайній моркві, відрізавши її верхівку і замість зрізу вставивши трубку. Якщо налити в трубку солону воду, а моркву поставити в склянку з водопровідною водою, то через деякий час можна помітити, що рівень води в трубці почне повзти вгору. Коли морквина росте на городі, то вода потрапляє в її тканини так само. Адже в її соку концентрація солей вища, ніж у воді, якою поливають город.

Напоївши за допомогою осмосу рослини, природа дала поштовх до виникнення цікавого методу опріснення. Власне, чим прісна вода відрізняється від солоної? У солоній воді, крім молекул води, є ще й солі. Якщо ми поставимо між прісною та солоною водою напівпроникну мембрану, то молекули води будуть ударяти в неї частіше з боку прісної води, оскільки там їх більше. Тиск з боку прісної води зросте і молекули води почнуть переходити з прісної води в солону. Вийде осмос. Якщо ж натиснути на солону воду так, щоб вона під тиском, що перевищує осмотичний, рухалася у бік прісної води, то вийде "зворотний осмос", і з солоної води через мембрани вичавлюватиметься прісна.

Цим і користувалися інженери під час створення установки для опріснення води. Напівпроникну мембрану скочують у рулон, де вона лежить між двома шарами пористого пластику. В один із шарів – напірний – під тиском, що перевищує осмотичне, подається солона вода. Фільтруючись крізь мембрану, вона потрапляє в інший шар – дренажний і, вже опріснений, стікає до центральної труби відвіду. Зазвичай такі рулони встановлюються один за одним у трубі, і розсіл від одного повторно вичавлюється в наступному.